《基于SMDLED封裝的LED面板燈設(shè)計(jì)》

基于SMDLED封裝的LED面板燈設(shè)計(jì)天水華天科技股份有限公司二○一四年十月

匯報(bào)人：姚全林一、項(xiàng)目目的、意義二、項(xiàng)目來源三、應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理四、性能指標(biāo)五、技術(shù)方案六、工藝流程七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)八、創(chuàng)新點(diǎn)九、量產(chǎn)情況十、研發(fā)項(xiàng)目投入十一、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益十二、存在的問題和下一步措施目錄本項(xiàng)目是根據(jù)市場(chǎng)對(duì)LED（LIGHT-EMITTINGDIODE）照明產(chǎn)品的發(fā)展需求，開發(fā)基于SMD(表貼式)LED封裝產(chǎn)品的LED面板燈，并建立燈具生產(chǎn)的成套工藝，達(dá)到年生產(chǎn)24000塊的能力。通過項(xiàng)目的實(shí)施，促進(jìn)了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)品的自主開發(fā)能力。一、項(xiàng)目目的、意義LED作為一種新型的綠色光源，以其高效、節(jié)能、長(zhǎng)壽命、小巧等技術(shù)特點(diǎn)，正在成為新一代照明市場(chǎng)的主力產(chǎn)品，且有力地拉動(dòng)環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。天水華天科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱華天）研發(fā)的LED面板燈，是以SMDLED燈珠為光源的照明產(chǎn)品。該項(xiàng)目由企業(yè)自主研發(fā)。二、項(xiàng)目來源三、應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理

LED面板燈適用于酒店、酒吧、西餐廳、咖啡廳、居家室內(nèi)裝飾等室內(nèi)照明，其發(fā)光均勻，亮度高，壽命長(zhǎng)，可以直接替代原有的普通熒光燈。LED面板燈的研發(fā)主要包括側(cè)發(fā)光式光學(xué)設(shè)計(jì)，格柵式電路設(shè)計(jì)，燈具外框的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及防漏光技術(shù)。四、性能指標(biāo)結(jié)論：華天公司較其他公司產(chǎn)品具有超薄，更高的光效，較好的顯色指數(shù)及防靜電等級(jí)。公司雷士照明OSRAM（德國(guó)）華

天產(chǎn)品型號(hào)NDLL4666/40W-GA01RS-30120HTM-0312外形尺寸（寬×長(zhǎng)×厚）mm300×1200×12300×1200×10300×1200×9電源輸出電流、電壓800mA、50V800mA、50V450mA、85V功率（W）404038光通量（lm）300030003200光效（lm/W）>75>80>84顯色指數(shù)＞75＞80＞80ESD（防靜電等級(jí)）1000V2000V2000V國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品比較見表1:表1華天與國(guó)內(nèi)外公司的LED面板燈產(chǎn)品性能比較五、技術(shù)方案技術(shù)路線：

市場(chǎng)調(diào)研結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光學(xué)設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)和可靠性論證確定設(shè)計(jì)流程及其關(guān)鍵參數(shù)，關(guān)鍵工藝過程的參數(shù)優(yōu)化整燈設(shè)計(jì)技術(shù)研究開發(fā)方案的再論證和完善進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，不斷改進(jìn)，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模通過質(zhì)量鑒定共同建立高端產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)建立和轉(zhuǎn)移平臺(tái)可靠性測(cè)試評(píng)價(jià)，改進(jìn)工藝技術(shù)，提高產(chǎn)品合格率

圖1技術(shù)路線圖整燈設(shè)計(jì)流程方案見表2設(shè)計(jì)流程可靠性對(duì)比優(yōu)缺點(diǎn)方案一電路元件應(yīng)力大，工作不穩(wěn)定，整燈壽命為10000h。優(yōu)點(diǎn)：電流一致性好，燈條適用多種型號(hào)。缺點(diǎn)：電源可靠性影響整燈壽命。方案二綜合優(yōu)化電源參數(shù)，降低故障率，整燈壽命提高10%。優(yōu)點(diǎn)：電源設(shè)計(jì)靈活，產(chǎn)品可靠性高。缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)。結(jié)論：選擇方案二表2燈具設(shè)計(jì)方案比較燈具規(guī)格設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)PCB板設(shè)計(jì)電源設(shè)計(jì)光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組裝工藝設(shè)計(jì)燈具規(guī)格設(shè)計(jì)電源設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)PCB板設(shè)計(jì)光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組裝工藝設(shè)計(jì)六、工藝流程原材料檢驗(yàn)印刷PCB板貼片回流焊貼導(dǎo)熱膠條焊接電源貼錫紙安裝擴(kuò)散板安裝導(dǎo)光板裝配測(cè)試?yán)匣b入庫(kù)發(fā)貨圖2LED面板燈制造工藝流程圖格柵式電路設(shè)計(jì)-45顆燈珠5串9并，為1單元-4個(gè)單元2并2串-驅(qū)動(dòng)電流540mA

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)圖3傳統(tǒng)電路圖圖4格柵式電路圖

-單排15顆燈珠并聯(lián)-12路串聯(lián)-驅(qū)動(dòng)電流450mA★改善單顆失效造成的暗區(qū)問題二次配光技術(shù)-直下式-采用SMD3528燈珠-整燈厚度90mm以上-眩光、光斑等缺陷

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)（續(xù)1）

圖5直下式光路示意圖

圖6側(cè)入式光路示意圖

-側(cè)發(fā)光-采用SMD3014燈珠+5mm導(dǎo)光板-超薄，整燈厚度9mm-照度均勻性好、光線柔和

防漏光技術(shù)-擴(kuò)散板邊緣為黑色-整燈光通量大幅損失

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)（續(xù)2）圖7傳統(tǒng)擴(kuò)散板圖8改進(jìn)后的擴(kuò)散板-擴(kuò)散板邊緣貼反光材料-

整燈光通量提升30%

錫紙燈具邊框結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-燈具的邊框開有安裝槽，燈具的背板開有安裝孔-可同時(shí)支持鋼絲吊掛、支架固定及嵌入式三種安裝方式

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)（續(xù)3）圖9邊框外部的安裝孔圖10邊框內(nèi)部的安裝槽螺孔內(nèi)部為安裝槽安裝槽在邊框中部八、創(chuàng)新點(diǎn)

單排格柵式電路；邊緣反射二次配光技術(shù)；貼反光材料防漏光技術(shù)；螺孔加安裝槽的燈具邊框設(shè)計(jì)。

基于SMDLED封裝的LED面板燈設(shè)計(jì)，經(jīng)甘肅省科學(xué)技術(shù)情報(bào)檢索中心查新（報(bào)告編號(hào)：20146220352），國(guó)內(nèi)外未見相同的文獻(xiàn)報(bào)道。

九、量產(chǎn)情況工程試驗(yàn)

天水華天科技于2013年6月開始立項(xiàng)論證和相關(guān)準(zhǔn)備工作，通過設(shè)備及原材料調(diào)研，與2013年7月底開始工程批試驗(yàn)，成功組裝0303、0312、0606、0212等系列LED面板燈。風(fēng)險(xiǎn)批生產(chǎn)天水華天科技于2013年8月完成了風(fēng)險(xiǎn)批的生產(chǎn)，并于2013年9月21日之前對(duì)已組裝的工程批LED燈具進(jìn)行光參數(shù)測(cè)試及常溫工作壽命試驗(yàn)。小批量生產(chǎn)

2013年10月，華天設(shè)計(jì)研發(fā)LED面板燈（HTM-0312）產(chǎn)品，制作共計(jì)100塊產(chǎn)品，合格100塊，從中抽取2塊做CE認(rèn)證及RoHS檢測(cè)，均通過認(rèn)證及檢測(cè)。批量生產(chǎn)

完成小批量生產(chǎn)后，天水華天科技增加了人員及設(shè)備投入。于2013年11月5日之前完成了3批客戶產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，1000塊產(chǎn)品。在幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，不斷對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)和生產(chǎn)過程檢驗(yàn)。

圖11面板燈CE證書圖12面板燈RoHS檢測(cè)報(bào)告九、量產(chǎn)情況（續(xù)1）產(chǎn)品名稱規(guī)格及型號(hào)主要技術(shù)指標(biāo)及性能特點(diǎn)產(chǎn)品圖0303面板燈HTM-0303功率14W；色溫2700/6500K；光通量1000-1200lm；顯指Ra80。0606面板燈HTM-0606功率38W；色溫2700/6500K；光通量2500-2800lm；顯指Ra80。0212面板燈HTM-0212功率38W；色溫2700/6500K；光通量2500-2800lm；顯指Ra80。0312面板燈HTM-0312功率38W；色溫2700/6500K；光通量2800-3000lm；顯指Ra80。表3

產(chǎn)品匯總表九、量產(chǎn)情況（續(xù)2）本項(xiàng)目共投入資金778.69萬元，資金使用詳細(xì)情況如表4：

表4研發(fā)費(fèi)用明細(xì)表十、項(xiàng)目研發(fā)投入序號(hào)科目費(fèi)用備注1材料費(fèi)85.38含燈具框架、導(dǎo)光板、擴(kuò)散板等2技術(shù)攻關(guān)費(fèi)26.00

3

研發(fā)人員工資132.50

4技術(shù)培訓(xùn)費(fèi)47.50技術(shù)調(diào)研費(fèi)5試驗(yàn)費(fèi)9.21可靠性試驗(yàn)費(fèi)、掃描（包括SGS檢測(cè)費(fèi)\CE檢測(cè)費(fèi)等報(bào)告費(fèi)6其他費(fèi)用20.30

小計(jì)320.89

7設(shè)備模具夾具購(gòu)置費(fèi)457.80

8使用現(xiàn)有設(shè)備折舊費(fèi)0.00

小計(jì)457.80

合計(jì)778.69

研發(fā)設(shè)備投資見表5表5研發(fā)設(shè)備投資表工序設(shè)備名稱數(shù)量說明合計(jì)（萬元）檢驗(yàn)高倍顯微鏡1臺(tái)投資50.00推拉力機(jī)1臺(tái)投資60.00固晶擴(kuò)晶機(jī)1臺(tái)投資5.00固晶機(jī)1臺(tái)投資40.00壓焊壓焊機(jī)1臺(tái)投資35.00Eagle60夾具1套投資2.80點(diǎn)膠高精度稱量天平1臺(tái)投資5.00真空攪拌脫泡機(jī)1臺(tái)投資30.00點(diǎn)膠機(jī)1臺(tái)投資50.00可編程烘箱1臺(tái)投資21.00十、項(xiàng)目研發(fā)投入（續(xù)1）表5研發(fā)設(shè)備投資表（續(xù)）工序設(shè)備名稱數(shù)量說明合計(jì)（萬元）落料分離落料模具1套投資25.00測(cè)試光譜分析系統(tǒng)1套投資35.00光強(qiáng)分布測(cè)試儀1臺(tái)投資23.00老化試驗(yàn)儀1臺(tái)投資5.00分光測(cè)試機(jī)1臺(tái)投資40.00編帶機(jī)1臺(tái)投資20.00印刷半自動(dòng)印刷機(jī)1臺(tái)投資2.50貼片貼片機(jī)1臺(tái)投資3.20回流焊回流焊機(jī)1臺(tái)投資5.30合計(jì)457.80十、項(xiàng)目研發(fā)投入（續(xù)2）研發(fā)成員姓

名性別出生日期職

稱文化程度項(xiàng)目中職務(wù)及分擔(dān)的任務(wù)張

弘男1978.11高工博士項(xiàng)目負(fù)責(zé)人徐冬梅女1966.11正高碩士主管項(xiàng)目、項(xiàng)目評(píng)審姚全林男1990.04助工本科燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)連軍紅男1984.09助工本科

研發(fā)組織、指導(dǎo)王

江男1990.09助工本科可靠性考核錢

昱男1986.11助工本科光參數(shù)設(shè)計(jì)，工藝攻關(guān)謝成洪男1988.12助工本科導(dǎo)光板、擴(kuò)散板設(shè)計(jì)，生產(chǎn)管控王

磊男1986.10助工本科

測(cè)試工藝攻關(guān)霍偉強(qiáng)男1978.12助工本科電源選型及設(shè)計(jì)慕蔚男1945.09高工本科項(xiàng)目管理與成果申報(bào)李

震男1990.11助工本科品質(zhì)管控李晉男1990.09助工本科失效分析及原材料驗(yàn)證常

鯤男1975.12助工碩士

設(shè)備、制具調(diào)研及驗(yàn)證常勇剛男1975.08助工大專

測(cè)試工藝攻關(guān)及實(shí)現(xiàn)邵剛男1976.09工程師大專可靠性試驗(yàn)分析邵榮昌男1989.06助工本科

項(xiàng)目專利規(guī)劃、申請(qǐng)十、項(xiàng)目研發(fā)投入（續(xù)3）表6主要研發(fā)人員表十一、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益目前基于SMDLED封裝的LED面板燈制造工藝穩(wěn)定，具備了年產(chǎn)24000塊的生產(chǎn)能力，已累計(jì)生產(chǎn)LED面板燈4280塊，